Урок 4.5: Проект: Простая игра

Модуль 4 ⏱️ ~3 часа

📌 Ключевые моменты этого урока:

Игровой цикл: UpdateGame() → Invalidate() → Paint() → UI обновляется на экране
Спрайт - это просто объект с координатами (x, y) и методом Draw()
Столкновения проверяются через Rectangle.IntersectsWith()
Игра работает в режиме Timer с Interval ~16-50 мс (зависит от сложности)
Всегда используйте DoubleBuffered = true и KeyPreview = true для обработки клавиш

Архитектура игры

СТРУКТУРА: Player (спрайт) → Враги/Препятствия → Игровой цикл (Timer) → Столкновения → Score

Игровой объект (управляемый игроком)
Враги или препятствия
Игровой цикл (таймер)
Обработка столкновений
Система очков

Игровой цикл

private Timer gameTimer;
private bool isGameRunning = false;

public Form1()
{
    InitializeComponent();
    this.DoubleBuffered = true;
    
    gameTimer = new Timer();
    gameTimer.Interval = 50; // 20 FPS
    gameTimer.Tick += GameLoop;
}

private void GameLoop(object sender, EventArgs e)
{
    UpdateGame(); // Обновление логики
    this.Invalidate(); // Перерисовка
}

private void UpdateGame()
{
    // Обновление позиций объектов
    // Проверка столкновений
    // Обновление счета
}

Обработка столкновений

private bool CheckCollision(Rectangle rect1, Rectangle rect2)
{
    return rect1.IntersectsWith(rect2);
}

private void UpdateGame()
{
    Rectangle playerRect = new Rectangle(playerX, playerY, 20, 20);
    
    foreach (var enemy in enemies)
    {
        Rectangle enemyRect = new Rectangle(enemy.X, enemy.Y, 20, 20);
        if (CheckCollision(playerRect, enemyRect))
        {
            // Столкновение!
            GameOver();
            return;
        }
    }
}

Завершенная мини-игра

Создайте игру со следующими элементами:

Управляемый объект (стрелками или WASD)
Движущиеся враги
Система очков
Экран начала игры
Экран окончания игры
Возможность перезапуска

📝 Пример задания — отскакивающий шар

Шар движется с начальной скоростью (4, 3) и отражается от стенок формы. Таймер 16 мс обеспечивает ~60 FPS:

using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;

namespace CSharpGraphicsApp
{
    public class Task16_BouncingBall : Form
    {
        private PointF position = new PointF(100, 100);
        private PointF velocity = new PointF(4, 3);
        private readonly Timer timer = new Timer();

        public Task16_BouncingBall()
        {
            Text = "Задание 18 — Прыгающий шар";
            Size = new Size(600, 400);
            BackColor = Color.White;
            DoubleBuffered = true;
            Paint += Form1_Paint;

            timer.Interval = 16;
            timer.Tick += Timer_Tick;
            timer.Start();
            FormClosed += (s, e) => timer.Stop();
        }

        private void Timer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            position.X += velocity.X;
            position.Y += velocity.Y;

            if (position.X < 0 || position.X > ClientSize.Width - 50)
                velocity.X = -velocity.X;
            if (position.Y < 0 || position.Y > ClientSize.Height - 50)
                velocity.Y = -velocity.Y;

            position.X = Math.Max(0, Math.Min(position.X, ClientSize.Width - 50));
            position.Y = Math.Max(0, Math.Min(position.Y, ClientSize.Height - 50));

            Invalidate();
        }

        private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
        {
            e.Graphics.SmoothingMode =
                System.Drawing.Drawing2D.SmoothingMode.AntiAlias;
            e.Graphics.FillEllipse(Brushes.Red,
                position.X, position.Y, 50, 50);
            e.Graphics.DrawString("Отскоки от стенок",
                SystemFonts.DefaultFont, Brushes.Black, 10, 10);
        }
    }
}

Практическое задание

Задание: Простая игра

Создайте игру "Ловец шариков"
Реализуйте игровой цикл с таймером
Добавьте обработку столкновений
Реализуйте систему очков

Задание по аналогии: Отскакивающий шар

По аналогии с Task16_BouncingBall реализуйте шар, отражающийся от границ окна.

Добавьте поля PointF position и PointF velocity с начальными значениями.
В Timer_Tick обновляйте позицию: position.X += velocity.X, position.Y += velocity.Y.
При касании левой/правой границы инвертируйте velocity.X, при касании верхней/нижней — velocity.Y.
Зафиксируйте позицию через Math.Clamp, чтобы шар не вышел за пределы.
Дополнительно: увеличивайте скорость на 0.1% после каждого отскока.

💡 Совет: Проверяйте границу не > Width, а > Width - ballSize, иначе шар будет «застревать» в стенке.

Проверка знаний

Ответьте на вопросы, чтобы проверить, насколько хорошо вы усвоили материал:

1. Усвоили ли вы основные концепции урока?

Да, материал понятен
Частично понятен
Нужно повторить
Не понял

2. Готовы ли вы применить изученное на практике?

Нет, нужно еще изучить
Да, готов попробовать
Возможно
Не уверен

3. Что такое игровой цикл?

Цикл обновления состояния игры и отрисовки
Цикл обработки событий
Цикл загрузки ресурсов
Цикл инициализации